一、磁场
考点1 知道磁性的概念
1．具有吸引铁、钴、镍等物质的性质称为____________。
2．具有磁性的物体叫____________。
考点2 描述磁体周围存在着磁场
1．磁体周围存在磁场，磁场是一种看不见，而又摸不着的 。
2．基本性质：它对放入其中的磁体产生____________。磁体间的相互作用就是通过____________发生的。
3．方向：磁场具有____________。将一个小磁针放入磁场中任何一点，小磁针____________所指的方向就是该点磁场的方向。
考点3 能根据磁感线识别磁体的极性
1．磁体中各部分磁性强弱不同，两端磁性最强，称为磁极。磁极分为________极和________极。
2．磁极相互作用的规律：同名磁极____________，异名磁极____________。
3．条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线：在磁铁外部，____________。
4．磁感线的____________表示磁场的强弱，磁感线的切线方向表示磁场的方向。
注意：磁场是一种实际存在的物质，而磁感线是人为____________的，实际并不存在。
考点4 绘制条形磁铁、蹄形磁铁周围的磁感线
1．(2020·杭州)有外形相同的两根钢条M、N，按图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力。则下列推断正确的是( )
A.M无磁性、N无磁性
B．M无磁性、N有磁性
C．M有磁性、N无磁性
D．M有磁性，N有磁性
2．(2019·宁波)磁共振成像是一种较新的医学成像技术，它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像，强静磁场会吸引铁质物品，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，从而使金属发热而灼伤病人，重则危及生命。上述说明中，没有涉及的知识是( )
A．铁在磁场里会被磁化
B．磁能生电
C．电流的热效应
D．同名磁极相互排斥
考点5 绘制通电直导线周围的磁感线，描述通电直导线周围存在着磁场及磁场的分布规律
1．奥斯特实验
____________表明电流周围存在磁场。
2．通电直导线周围的磁场是以导线上各点为中心的同心圆。越靠近导线，磁感线越____________。磁场方向随着 的改变而改变。
考点6 绘制通电螺线管周围的磁感线，描述通电螺线管周围存在着磁场及磁场的分布规律
通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似，其两端的极性跟____________有关，电流方向与磁极间的关系可由____________来判断。
考点7 知道通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关
通电导体在磁场中受到力的作用，受力的方向跟____________和____________有关。如果这两者其中之一的方向改变，则力的方向____________，如果这两者的方向同时改变，则力的方向____________。
考点8 概述电磁铁的特点及作用
1．定义：内部带____________的通电螺线管。
2．原理：当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场____________。磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。
3．优点：磁性有无由____________来控制，磁极方向由____________来控制，磁性强弱由____________、 来控制。
4．应用：电话、电磁继电器等。
3．(2020·绍兴)下列有关电铃(如图)
说法正确的是( )
A．电铃的工作原理是电磁感应
B．小锤击打到铃碗时，电磁铁仍具有磁性
C．要使铃声响度大一些，可适当降低电压
D．滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁的磁性增强
4．(2018·绍兴、义乌)汤姆生在研究阴极射线时发现了电子。如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流。则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是( )
二、电磁感应现象、电动机
考点9 电磁感应现象与通电导体在磁场中受力的现象的比较
电磁感应现象
通电导体在磁场中受力现象
定义
闭合电路的________导体，在磁场中做________磁感线运动时会产生电流，这种现象叫电磁感应现象
当放在磁场中的导体有电流通过时(导体与磁场不平行)，导体会受到磁场的作用力
原理
图
影响
因素
导体中感应电流的方向，跟________方向和________方向有关
方向跟________的方向和________的方向有关
能量
转化
把________能转化为________能
把______能转化为______能
应用
发电机
电动机
5．(2020·嘉兴、舟山)图甲是法拉第发明的紫铜圆盘发电机。转动摇柄使圆盘旋转起来，电路中就会产生电流。圆盘相当于图乙中的________。如果要改变圆盘发电机产生的电流方向，可采用的方法是__________________________。(写出一点即可)
6．我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是( )
考点10 根据具体要求绘制简单的电磁控制电路
电磁继电器是用电磁铁控制的自动开关，使用电磁继电器可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流。
7．(2020·宁波)科学进步是推动人类文明发展的重要动力，科学技术也在影响我们的生活。
(1)电能的广泛采用具有划时代的意义，但要注意用电安全。如果我们发现有人发生触电事故，应先________，再报警和施救。
(2)电磁继电器能实现用低电压控制高电压、弱电流控制强电流。如图所示的电路，a、b处接电动机或指示灯。当低压控制电路断开时，指示灯亮；当低压控制电路闭合时，电动机工作。则a处接的是________。
(3)线上学习时，同学们注视屏幕，眨眼频率降低，这时泪液会过度________(填物态变化名称)，使眼睑与眼球之间的摩擦增大，眼睛会有干涩和异物感。如果连续学习时间过长，睫状肌会疲劳。为了保护眼睛，课间要休息或远眺。
8．(2019·绍兴)如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是( )
A.电铃应接在A和C之间
B．当CO浓度升高时，电磁铁磁性减弱
C．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移
高频点1 磁场的基本性质
★例1 (2020·北京)某同学研究磁体周围的磁场情况，将一根条形磁体放在水平桌面上，在它周围放置一些小磁针，小磁针的指向情况如图甲所示；将小磁针拿掉之后，在条形磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀撒一层铁屑，轻轻敲打玻璃，可以看到铁屑的分布情况如图乙所示；根据图甲和图乙所示的实验现象，用磁感线描述条形磁体周围的磁场情况，如图丙所示。下列说法不正确的是( )
A.图甲所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场方向特点
B．图乙所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场分布特点
C．图丙所示的条形磁体周围的磁感线，是人们为了描述磁场建立的物理模型
D．由图丙可知，条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的
1．(2020·宁波)1852年，法拉第经过深入的思考和大量的尝试，建立了“力线”的概念。它认为在磁极周围充满了力线，依靠力线将磁极间的作用联系起来。他还利用细铁屑把这种所谓的“力线”形象地呈现出来。小科进行了如下实验：①在玻璃板上均匀地撒上一层薄薄的细铁屑。②把玻璃板放在条形磁铁上，观察细铁屑的分布情况。③轻敲玻璃板，再观察细铁屑的分布情况。请回答：
(1)如图所示为实验步骤③得到的细铁屑分布情况。请你在图中画出经过A点的磁感线。
(2)实验步骤②中未敲玻璃板“力线”未能通过细铁屑呈现出来，而步骤③中轻敲玻璃板“力线”能通过细铁屑呈现出来。上述原因分别是什么？
高频点2 通电螺线管磁性的变化
★例2 (2019·三明)如图，闭合开关S，当滑片P向b端移动时，下列有关电磁铁的磁性强弱和条形磁体对水平地面压力大小变化判断正确的是( )
A.磁性减弱，压力减小
B．磁性减弱，压力增大
C．磁性增强，压力减小
D．磁性增强，压力增大
2．(2019·嘉兴、舟山)小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭(原理如图)。接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行的是( )
A．改变磁铁的磁极
B．改变电流的大小
C．改变磁铁磁性强弱
D．改变线圈的匝数
高频点3 电磁感应现象
★例3 (2019·广州)导线a是闭合电路的一部分，a在磁场中按图中v的方向运动时，能产生感应电流的是( )
3．(2020·长沙)宁乡花明楼的神仙岭上，一台台风力发电机擎天而立，迎风飞旋。下面能反映风力发电机基本原理的是( )
【提醒】本题把能量转化和电磁学知识联系起来。
★例4 如图所示，质量、形状相同的铝线框A和塑料线框B从同一高度自由下落并经过某一磁场区域(“×”代表磁感线垂直于纸面向里)。若不计空气阻力，两线框落地时具有的动能分别为EA和EB，则EA和EB大小关系是____________。
【提醒】本题考查了安培定则和磁场对电流的作用的知识，是一道综合题，有一定的难度。
★例5 一矩形线圈放在蹄形磁铁的两极之间，刚通电时在磁场作用下扭转方向如图甲所示。现将该线圈放在图乙所示的蹄形螺线管间，a、b为螺线管与电源的接口。某同学进行了如下四次操作：
①a接正极b接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流
②b接正极a接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流
③a接正极b接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流
④b接正极a接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流
线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同的是( )
A．①和③ B．②和④ C．①和④ D．②和③
★例6 (2020·台州)磁控防盗装置内装有干簧管(如图甲)，干簧管由两个软铁片和玻璃管组成，软铁片的触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时，软铁片触点状态会发生变化。把条形磁体分别放置在图乙中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个位置时，触点的开合状态和软铁片的极性情况如表。
磁体位置
竖直放置并靠近
水平放置并靠近
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
触点状态
闭合
断开
闭合
？
软铁片的
极性情况
(1)铁片被磁化后，铁片与条形磁体相邻两端的磁极极性关系是______________。
(2)当条形磁体水平放置并靠近干簧管时(图乙Ⅳ位置)，干簧管触点状态为________。
(3)如图丙，门上磁控防盗装置内有一个竖直放置的干簧管，其内部简化电路如图丁。磁控防盗装置的工作原理是：夜间关上门，闭合开关S，启动防盗报警器，此时报警电铃不响；当盗贼打开门时，干簧管远离磁体，电铃响起。图丁虚线框中四种磁体摆放方式能满足工作要求的有________(填图中的字母)。
1．(2020·咸宁)很多超市都安装了防盗报警器，超市的商品上贴有软磁条，消费者如果不买单，直接走出超市，软磁条没有消磁，防盗报警器上的检测头就会有电流产生，报警器就会响。以下器件中工作原理与此相似的是( )
A．电磁铁 B．电动机 C．扬声器 D．发电机
2．(2020·邵阳)指南针是我国古代的四大发明之一，如图所示是我国早期的指南针——司南。公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载，“司南之杓，投之于地，其柢指南”。这句话中“柢”和“南”分别指的是( )
A．指南针的南极，地理的南极
B．指南针的北极，地磁的北极
C．指南针的北极，地理的北极
D．指南针的南极，地磁的南极
3．(2019·邵阳)在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法错误的是( )
A.电磁铁的A端为N极
B．小磁针静止时，N极水平指向左
C．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机
D．当滑动变阻器滑片P向右端移动，电磁铁磁性增强
4．(2020·临沂)居家防疫期间跑步机深受青睐，其核心装置是电动机。下列实验能说明电动机工作原理的是( )
5．(2020·武汉)如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。下列说法正确的是( )
A．温度计中的水银是绝缘体
B．电铃响时，电磁铁右端是N极
C．温度降低到74℃以下，电铃响
D．电铃响且滑片P向左移动时，电磁铁磁性减弱
★6.(2018·临沂)小磁针静止时的指向如图所示，由此可知( )
A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极
B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极
D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
7．(2020·湘西州)如图所示电路中，闭合开关S之后，移动滑动变阻器滑片P可以增强或者减弱电磁铁的磁性。当滑片向右缓慢移动时，电路的电流减小，电磁铁的磁性将________。
8．(2020·咸宁)虽然纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电。根据水的导电性可以设计一种水位自动报警器，其原理如图所示，图中的螺线管中插入了一根软铁棒，通电后磁性会更________(填“强”或“弱”)；当水位到达金属块A时，________(填“红”或“绿”)灯亮。
9．(2019·温州)雾天能见度低，骑车易发生交通事故，要减速慢行。
(1)雾天，空气中会形成大量水珠。该过程发生的物态变化是____________。
(2)小明要为自行车设计一种“雾灯”，以提示过往的行人和车辆。要求工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是________。
10．(2018·绍兴、义乌)人们对自我保健越来越关注。图甲为某品牌足浴盆及相关参数。其内部电路可分为工作电路和控制电路两部分(如图乙所示)。闭合总开关S，当足浴盆有水注入到一定量时压控开关S1、S2就会自动闭合，此时R1、R2会同时工作，加热至40℃时，控制电路中的电磁铁会将衔铁吸合，自动进入保温模式。
第10题图
(1)图乙的工作电路中，处于保温状态时，工作的电阻是________，压控开关S1的作用是防止____________，达到保护电路的目的。
(2)控制电路中电磁铁线圈的电阻为100欧，为电磁铁供电的电池电压为6伏，Rx为热敏电阻，阻值随温度变化关系可由图丙中的某条曲线表示。当线圈中的电流大于或等于20毫安时，控制电路中继电器的衔铁被吸合，则Rx阻值随温度变化的曲线为图丙中的________。
(3)求R2的阻值。
(4)在一次使用过程中，加热时间为5分钟，保温时间为20分钟，则整个过程中消耗了多少电能？
参考答案
第24课时 电和磁
课前预热
考点1 1.磁性 2.磁体
考点2 1.特殊物质 2.磁力的作用 磁场 3.方向性 北极
考点3 1.N S 2.互相排斥 互相吸引 3.磁感线从N极出来，进入S极 4.疏密 假想
【考点真题】1.D 2.D
考点5 1.奥斯特实验 2.密集 电流方向
考点6 电流方向 安培定则
考点7 磁场方向 电流方向 改变 不变
考点8 1.铁芯 2.磁化 3.通断电 电流方向 电流大小 线圈匝数
【考点真题】3.D 4.A
考点9 一部分 切割 导体运动 磁场 电流 磁场 机械电 电 机械
【考点真题】5.导体AB 改变圆盘转动方向或改变磁场方向
6．C 7.(1)切断电源 (2)指示灯 (3)汽化(或蒸发) 8.C
课堂突破
例1 D 例2 A 例3 D 例4 EA＜EB
例5 D 例6 (1)互为异名磁极 (2)闭合 (3)ACD
【变式拓展】
1．(1)如图 (2)把撒有细铁屑的玻璃板放在条形磁铁上后，每一颗细铁屑都会被磁化，磁体会对细铁屑产生磁力的作用。由于细铁屑与玻璃表面之间存在摩擦，离磁极较近的细铁屑会被吸引到磁极附近，而离磁极较远的细铁屑受到的磁力较小，不足以克服摩擦而改变位置或排列方向，所以细铁屑排布尚无规律。轻轻敲动玻璃板，玻璃板受力而振动，细铁屑由于惯性保持静止状态，使细铁屑与玻璃板间弹力减小，甚至短暂分离。此时，被磁化的每一颗细铁屑在磁力的作用下，会围绕磁铁呈辐射状有规律地排列起来，把磁体周围的磁场在一个平面上的分布情况形象地模拟出来。 2.A 3.C
校内作业
1．D 2.A 3.C 4.C 5.B 6.B 7.减弱 8.强 红
9．(1)液化 (2)D 10.(1)R1 足浴盆中没水时电路处于工作状态 (2)D (3)P2＝P加热－P保温＝2100W－100W＝2000W R2＝＝＝24.2Ω (4)W加热＝P加热×t加热＝2100W×5×60s＝6.3×105J
W保温＝P保温×t保温＝100W×20×60s＝1.2×105J W总＝W加热＋W保温＝6.3×105J＋1.2×105J＝7.5×105J(共58张PPT)
第二篇 物质科学(一)
第24课时 电和磁
一、磁场
考点1 知道磁性的概念
1．具有吸引铁、钴、镍等物质的性质称为_____。
2．具有磁性的物体叫_______。
考点2 描述磁体周围存在着磁场
1．磁体周围存在磁场，磁场是一种看不见，而又摸不着的___________。
2．基本性质：它对放入其中的磁体产生__________。磁体间的相互作用就是通过______发生的。
磁性
磁体
特殊物质
磁力的作用
磁场
3．方向：磁场具有_______。将一个小磁针放入磁场中任何一点，小磁针______所指的方向就是该点磁场的方向。
考点3 能根据磁感线识别磁体的极性
1．磁体中各部分磁性强弱不同，两端磁性最强，称为磁极。磁极分为____极和____极。
2．磁极相互作用的规律：同名磁极_________，异名磁极_________。
方向性
北极
N
S
互相排斥
互相吸引
3．条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线：在磁铁外部，____________________________。
4．磁感线的______表示磁场的强弱，磁感线的切线方向表示磁场的方向。
注意：磁场是一种实际存在的物质，而磁感线是人为______的，实际并不存在。
假想
疏密
磁感线从N极出来，进入S极
考点4 绘制条形磁铁、蹄形磁铁周围的磁感线
1．(2020·杭州)有外形相同的两根钢条M、N，按图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力。则下列推断正确的是(
)
D
A.M无磁性、N无磁性
B．M无磁性、N有磁性
C．M有磁性、N无磁性
D．M有磁性，N有磁性
2．(2019·宁波)磁共振成像是一种较新的医学成像技术，它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像，强静磁场会吸引铁质物品，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，从而使金属发热而灼伤病人，重则危及生命。上述说明中，没有涉及的知识是(
)
A．铁在磁场里会被磁化
B．磁能生电
C．电流的热效应
D．同名磁极相互排斥
D
考点5 绘制通电直导线周围的磁感线，描述通电直导线周围存在着磁场及磁场的分布规律
1．奥斯特实验
___________表明电流周围存在磁场。
奥斯特实验
2．通电直导线周围的磁场是以导线上各点为中心的同心圆。越靠近导线，磁感线越_______。磁场方向随着___________的改变而改变。
电流方向
密集
考点6 绘制通电螺线管周围的磁感线，描述通电螺线管周围存在着磁场及磁场的分布规律
通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似，其两端的极性跟_________有关，电流方向与磁极间的关系可由__________来判断。
电流方向
安培定则
考点7 知道通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关
通电导体在磁场中受到力的作用，受力的方向跟__________和_________有关。如果这两者其中之一的方向改变，则力的方向_______，如果这两者的方向同时改变，则力的方向_______。
磁场方向
电流方向
改变
不变
考点8 概述电磁铁的特点及作用
1．定义：内部带_______的通电螺线管。
2．原理：当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场______。磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。
3．优点：磁性有无由_______来控制，磁极方向由_________来控制，磁性强弱由__________、________来控制。
4．应用：电话、电磁继电器等。
铁芯
磁化
通断电
电流方向
电流大小
线圈匝数
3．(2020·绍兴)下列有关电铃(如图)
说法正确的是(
)
D
A．电铃的工作原理是电磁感应
B．小锤击打到铃碗时，电磁铁仍具有磁性
C．要使铃声响度大一些，可适当降低电压
D．滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁的磁性增强
4．(2018·绍兴、义乌)汤姆生在研究阴极射线时发现了电子。如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流。则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是(
)
A
二、电磁感应现象、电动机
考点9 电磁感应现象与通电导体在磁场中受力的现象的比较
?
电磁感应现象
通电导体在磁场中受力现象
定义
闭合电路的________导体，在磁场中做_________磁感线运动时会产生电流，这种现象叫电磁感应现象
当放在磁场中的导体有电流通过时(导体与磁场不平行)，导体会受到磁场的作用力
原理
图
?
?
影响
因素
导体中感应电流的方向，跟__________方向和______方向有关
方向跟________的方向和_________的方向有关
能量
转化
把________能转化为____能
把____能转化为_____能
应用
发电机
电动机
一部分
切割
导体运动
磁场
电流
磁场
电
机械
机械
电
5．(2020·嘉兴、舟山)图甲是法拉第发明的紫铜圆盘发电机。转动摇柄使圆盘旋转起来，电路中就会产生电流。圆盘相当于图乙中的_________。如果要改变圆盘发电机产生的电流方向，可采用的方法是________
_______________________。(写出一点即可)
导体AB
改变圆盘转动方向或改变磁场方向
6．我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是(
)
C
考点10 根据具体要求绘制简单的电磁控制电路
?
电磁继电器是用电磁铁控制的自动开关，使用电磁继电器可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流。
7．(2020·宁波)科学进步是推动人类文明发展的重要动力，科学技术也在影响我们的生活。
(1)电能的广泛采用具有划时代的意义，但要注意用电安全。如果我们发现有人发生触电事故，应先_______，再报警和施救。
切断电源
(2)电磁继电器能实现用低电压控制高电压、弱电流控制强电流。如图所示的电路，a、b处接电动机或指示灯。当低压控制电路断开时，指示灯亮；当低压控制电路闭合时，电动机工作。则a处接的是________。
(3)线上学习时，同学们注视屏幕，眨眼频率降低，这时泪液会过度______________(填物态变化名称)，使眼睑与眼球之间的摩擦增大，眼睛会有干涩和异物感。如果连续学习时间过长，睫状肌会疲劳。为了保护眼睛，课间要休息或远眺。
指示灯
汽化(或蒸发)
8．(2019·绍兴)如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是(
)
A.电铃应接在A和C之间
B．当CO浓度升高时，电磁铁磁性减弱
C．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移
C
高频点1 磁场的基本性质
★例1 (2020·北京)某同学研究磁体周围的磁场情况，将一根条形磁体放在水平桌面上，在它周围放置一些小磁针，小磁针的指向情况如图甲所示；将小磁针拿掉之后，在条形磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀撒一层铁屑，轻轻敲打玻璃，可以看到铁屑的分布情况如图乙所示；根据图甲和图乙所示的实验现象，用磁感线描述条形磁体周围的磁场情况，如图丙所示。下列说法不正确的是(
)
D
A.图甲所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场方向特点
B．图乙所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场分布特点
C．图丙所示的条形磁体周围的磁感线，是人们为了描述磁场建立的物理模型
D．由图丙可知，条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的
例1 D 【解析】A.图甲中，小磁针放在条形磁体的周围，条形磁体的周围存在磁场，小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，故A正确；B.磁体周围始终存在磁场，借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点，故B正确；CD.磁感线是人们利用建模的方法画出来的，并不是真实存在的曲线，故C正确，D错误。故选D。
1．(2020·宁波)1852年，法拉第经过深入的思考和大量的尝试，建立了“力线”的概念。它认为在磁极周围充满了力线，依靠力线将磁极间的作用联系起来。他还利用细铁屑把这种所谓的“力线”形象地呈现出来。小科进行了如下实验：①在玻璃板上均匀地撒上一层薄薄的细铁屑。②把玻璃板放在条形磁铁上，观察细铁屑的分布情况。③轻敲玻璃板，再观察细铁屑的分布情况。请回答：
(1)如图所示为实验步骤③得到的细铁屑分布情况。请你在图中画出经过A点的磁感线。
(2)实验步骤②中未敲玻璃板“力线”未能通过细铁屑呈现出来，而步骤③中轻敲玻璃板“力线”能通过细铁屑呈现出来。上述原因分别是什么？
【答案】如图
【答案】把撒有细铁屑的玻璃板放在条形磁铁上后，每一颗细铁屑都会被磁化，磁体会对细铁屑产生磁力的作用。由于细铁屑与玻璃表面之间存在摩擦，离磁极较近的细铁屑会被吸引到磁极附近，而离磁极较远的细铁屑受到的磁力较小，不足以克服摩擦而改变位置或排列方向，所以细铁屑排布尚无规律。轻轻敲动玻璃板，玻璃板受力而振动，细铁屑由于惯性保持静止状态，使细铁屑与玻璃板间弹力减小，甚至短暂分离。此时，被磁化的每一颗细铁屑在磁力的作用下，会围绕磁铁呈辐射状有规律地排列起来，把磁体周围的磁场在一个平面上的分布情况形象地模拟出来。
★例2 (2019·三明)如图，闭合开关S，当滑片P向b端移动时，下列有关电磁铁的磁性强弱和条形磁体对水平地面压力大小变化判断正确的是(
)
A．磁性减弱，压力减小
B．磁性减弱，压力增大
C．磁性增强，压力减小
D．磁性增强，压力增大
A
高频点2 通电螺线管磁性的变化
例2 A 【解析】闭合开关S，当滑片P向b端移动时，变阻器连入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知电路中的电流变小，则电磁铁的磁性减弱；开关闭合，电流从螺线管的上方流入，根据安培定则可知通电螺线管的下端为N极，由同名磁极相互排斥可知，通电螺线管对条形磁体有向下的斥力；当滑片P向b端移动时，电磁铁的磁性减弱，通电螺线管对条形磁体向下的斥力减小，则条形磁体对水平地面的压力减小。
2．(2019·嘉兴、舟山)小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭(原理如图)。接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行的是(
)
A．改变磁铁的磁极
B．改变电流的大小
C．改变磁铁磁性强弱
D．改变线圈的匝数
A
高频点3 电磁感应现象
★例3 (2019·广州)导线a是闭合电路的一部分，a在磁场中按图中v的方向运动时，能产生感应电流的是(
)
D
例3 D 【解析】产生感应电流的条件有二：一是闭合电路的部分导体，二是导体做切割磁感线运动。AB.导体与磁场方向平行，不能切割磁感线，不会产生感应电流，故AB错误；C.导体运动方向与磁场方向平行，没有切割磁感线，不能产生感应电流，故C错误；D.导体在切割磁感线，可以产生感应电流，故D正确。
3．(2020·长沙)宁乡花明楼的神仙岭上，一台台风力发电机擎天而立，迎风飞旋。下面能反映风力发电机基本原理的是
(
)
C
【提醒】本题把能量转化和电磁学知识联系起来。
★例4 如图所示，质量、形状相同的铝线框A和塑料线框B从同一高度自由下落并经过某一磁场区域(“×”代表磁感线垂直于纸面向里)。若不计空气阻力，两线框落地时具有的动能分别为EA和EB，则EA和EB大小关系是___________。
EA＜EB
例4 EA＜EB 【解析】金属框由静止自由下落到地面的过程中，金属框通过磁场会产生感应电流，有一部分能量转化为电能，所以在此过程中金属框的重力势能转化为动能和电能；塑料框由静止自由下落到地面的过程中，塑料框通过磁场不会产生感应电流，所以重力势能全部转化为动能。又因为金属框和塑料框质量相等，在最高点时，重力势能相等，所以EA＜EB。
【提醒】本题考查了安培定则和磁场对电流的作用的知识，是一道综合题，有一定的难度。
★例5 一矩形线圈放在蹄形磁铁的两极之间，刚通电时在磁场作用下扭转方向如图甲所示。现将该线圈放在图乙所示的蹄形螺线管间，a、b为螺线管与电源的接口。某同学进行了如下四次操作：
①a接正极b接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流
②b接正极a接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流
③a接正极b接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流
④b接正极a接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流
线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同的是(
)
A．①和③
B．②和④
C．①和④
D．②和③
D
例5 D 【解析】①若图乙中a接正极b接负极，根据安培定则知蹄形螺线管左端为S极，与图甲的磁场方向相反，线圈中通与图甲电流方向相同的电流，故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反；②若图乙中b接正极a接负极，根据安培定则知蹄形螺线管左端为N极，与图甲的磁场方向相同，线圈中通与图甲电流方向相同的电流，故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同；③若图乙中a接正极b接负极，根据安培定则知蹄形螺线管左端为S极，
与图甲的磁场方向相反，线圈中通与图甲电流方向相反的电流，故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同；④若图乙中b接正极a接负极，根据安培定则知蹄形螺线管左端为N极，与图甲的磁场方向相同，线圈中通与图甲电流方向相反的电流，故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反。综合分析，②③正确。故选D。
★例6 (2020·台州)磁控防盗装置内装有干簧管(如图甲)，干簧管由两个软铁片和玻璃管组成，软铁片的触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时，软铁片触点状态会发生变化。把条形磁体分别放置在图乙中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个位置时，触点的开合状态和软铁片的极性情况如表。
(1)铁片被磁化后，铁片与条形磁体相邻两端的磁极极性关系是_______________。
(2)当条形磁体水平放置并靠近干簧管时(图乙Ⅳ位置)，干簧管触点状态为________。
闭合
互为异名磁极
(3)如图丙，门上磁控防盗装置内有一个竖直放置的干簧管，其内部简化电路如图丁。磁控防盗装置的工作原理是：夜间关上门，闭合开关S，启动防盗报警器，此时报警电铃不响；当盗贼打开门时，干簧管远离磁体，电铃响起。图丁虚线框中四种磁体摆放方式能满足工作要求的有_______(填图中的字母)。
ACD
例6 (1)互为异名磁极 (2)闭合 (3)ACD 【解析】(1)由图乙中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置的磁化情况可知：软铁片靠近条形磁体的N极的一端是S极，另一端是N极，所以铁片与条形磁体相邻两端的磁极极性关系是互为异名磁极；(2)当条形磁体水平放置并靠近干簧管时(图乙Ⅳ位置)，条形磁铁对铁片磁化后的情况如图，
在两端面形成异名磁极，因相互吸引而吸合，所以干簧管触点为闭合状态；(3)由电路图可知，干簧管和电铃并联后与电阻串联，开关在干路上，夜间关上门，闭合开关S，由于此时报警电铃不响，则干簧管触点处于闭合状态，对电铃短路，所以报警电铃不响；当盗贼打开门时，干簧管远离磁体，干簧管退磁，触点在弹力作用下分开，干簧管触点处于断开状态，电流通过电铃，则电铃响起。由此可知，门处于关闭状态时，干簧管和磁体之间的距离最近，并且干簧管触点是处于闭合状态；由实验结果可知在干簧管和磁体靠近时，能使干簧管处于闭合状态的是磁体在ACD的位置。
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1．(2020·咸宁)很多超市都安装了防盗报警器，超市的商品上贴有软磁条，消费者如果不买单，直接走出超市，软磁条没有消磁，防盗报警器上的检测头就会有电流产生，报警器就会响。以下器件中工作原理与此相似的是(
)
A．电磁铁 B．电动机
C．扬声器 D．发电机
D
2．(2020·邵阳)指南针是我国古代的四大发明之一，如图所示是我国早期的指南针——司南。公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载，“司南之杓，投之于地，其柢指南”。这句话中“柢”和“南”分别指的是(
)
A．指南针的南极，地理的南极
B．指南针的北极，地磁的北极
C．指南针的北极，地理的北极
D．指南针的南极，地磁的南极
A
3．(2019·邵阳)在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法错误的是(
)
A．电磁铁的A端为N极
B．小磁针静止时，N极水平指向左
C．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机
D．当滑动变阻器滑片P向右端移动，电磁铁磁性增强
C
4．(2020·临沂)居家防疫期间跑步机深受青睐，其核心装置是电动机。下列实验能说明电动机工作原理的是(
)
C
5．(2020·武汉)如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。下列说法正确的是(
)
A．温度计中的水银是绝缘体
B．电铃响时，电磁铁右端是N极
C．温度降低到74℃以下，电铃响
D．电铃响且滑片P向左移动时，电磁铁磁性减弱
B
★6．(2018·临沂)小磁针静止时的指向如图所示，由此可知(
)
A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极
B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极
D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
B
6．B 【解析】据题目可知，小磁针左端是N极，右端是S极，所以电磁铁的左端是N极，即a端为N极，b端为S极。据安培定则可知，电流从d端流出后进入电磁铁，故d端是电源的正极，c端是负极，故B正确。故选B。
7．(2020·湘西州)如图所示电路中，闭合开关S之后，移动滑动变阻器滑片P可以增强或者减弱电磁铁的磁性。当滑片向右缓慢移动时，电路的电流减小，电磁铁的磁性将_______。
减弱
8．(2020·咸宁)虽然纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电。根据水的导电性可以设计一种水位自动报警器，其原理如图所示，图中的螺线管中插入了一根软铁棒，通电后磁性会更____(填“强”或“弱”)；当水位到达金属块A时，____(填“红”或“绿”)灯亮。
强
红
9．(2019·温州)雾天能见度低，骑车易发生交通事故，要减速慢行。
(1)雾天，空气中会形成大量水珠。该过程发生的物态变化是_______。
(2)小明要为自行车设计一种“雾灯”，以提示过往的行人和车辆。要求工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是____。
液化
D
10．(2018·绍兴、义乌)人们对自我保健越来越关注。图甲为某品牌足浴盆及相关参数。其内部电路可分为工作电路和控制电路两部分(如图乙所示)。闭合总开关S，当足浴盆有水注入到一定量时压控开关S1、S2就会自动闭合，此时R1、R2会同时工作，加热至40℃时，控制电路中的电磁铁会将衔铁吸合，自动进入保温模式。
(1)图乙的工作电路中，处于保温状态时，工作的电阻是____，压控开关S1的作用是防止_____________
____________________，达到保护电路的目的。
(2)控制电路中电磁铁线圈的电阻为100欧，为电磁铁供电的电池电压为6伏，Rx为热敏电阻，阻值随温度变化关系可由图丙中的某条曲线表示。当线圈中的电流大于或等于20毫安时，控制电路中继电器的衔铁被吸合，则Rx阻值随温度变化的曲线为图丙中的___。
R1
足浴盆中没水时电路处于工作状态
D
(3)求R2的阻值。
(4)在一次使用过程中，加热时间为5分钟，保温时间为20分钟，则整个过程中消耗了多少电能？(共19张PPT)第24课时 电和磁
1．(2020·深圳)图中a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。当导线a在磁场中按箭头方向运动时，不能产生感应电流的是( )
2．(2020·齐齐哈尔)如今，电动车已经成为人们常用的代步工具之一，电动车的“心脏”是电动机，它比传统的内燃机效率更高，也更加环保，在如图所示的四个装置中，与电动机工作原理相同的是( )
3．(2018·广州)如图所示，通电导线a、b固定不动，左磁体对a的作用力为Fa，右磁体对b的作用力为Fb，下列说法正确的是( )
4．(2019·昆明)如图所示，用漆包线(导线表面涂有绝缘漆)绕在纸筒上做成了一个螺线管，用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现螺线管能够吸引一些铁钉，要使它能吸引更多铁钉的办法是( )
A．在纸筒中插入一根铁芯
B．减少线圈匝数
C．使滑动触头P向右滑动
D．将电源正负极互换
5．(2020·成都)小罗把两个玩具电机用导线连接在一起(如图)，用力快速拨动甲电机的转叶，发现乙电机的转叶也缓慢转动起来。
对这个现象分析正确的是( )
A．“甲电机”将电能转化为机械能
B．“乙电机”将机械能转化为电能
C．“甲电机”依据电磁感应来工作
D．两电机的工作原理是相同的
6．(2019·江西)如图所示是小安同学自制的一个实验装置。他把带绝缘层的导线绕在塑料管外，导线两端连接着小灯泡，形成闭合电路，管内封闭一个强磁体。沿图中所示方向来回快速摇动装置，小灯泡发光。以下说法正确的是( )
A．灯丝中电流方向保持不变
B．实验现象表明电能够生磁
C．该现象属于电磁感应现象
D．此装置与电动机原理相同
7．(2019·毕节)关于如图甲、乙所示的实验，下列说法错误的是( )
A．甲实验可以研究通电导体周围存在磁场
B．甲实验可以研究电磁感应现象
C．乙实验可以研究通电导体在磁场中受力情况
第7题图
D．乙实验的过程中，电能转化为机械能
8．“悬空的磁环”实验中，若所用的磁环都一样，中间的塑料管是光滑的。当甲、乙两个磁环处于静止状态时，它们之间的距离为h1，如图所示。
再往乙的正上方套入丙磁环，当丙悬空并静止后，甲、乙之间的距离变为h2，乙、丙之间的距离为h3。已知磁环间的斥力随它们距离的减小而增大，则h1、h2、h3之间的大小关系满足( )
A．h1＞h2 h2＞h3 B．h1＞h2 h2＜h3
C．h1＜h2 h2＝h3 D．h1＜h2 h2＜h3
★9.(2020·自贡)弹簧测力计挂住一条形磁铁置于螺线管的正上方，如图所示。闭合开关K，弹簧测力计示数将( )
A．变小 B．不变
C．变大 D．无法确定
10．(2020·淮安)在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中：
(1)小磁针的作用：______________________。
(2)在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转，试说明B处小磁针不偏转的可能原因：____________________________________________
___________________________________________________________________________。
(3)将电池的正负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与________方向的关系。
(4)观察实验现象后，应立即断开开关，是为了______________________。
11．(2020·长沙)小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，图中A、B位置可以安装电铃或LED灯，车库没有积水时，LED灯亮；车库有积水时，左侧控制电路接通，电磁铁通电，具有________性，把衔铁吸下，电铃发出声音。电铃应该安装在图中的________位置。
12．(2020·温州)小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
(1)已知该电路电源电压为6伏，指示灯L工作时的阻值为5欧，滑动变阻器接入电路的阻值为10欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为________瓦。
(2)若电源电压下降，栏杆不能抬起。除了更换电池外，请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法：________________________。
13．(2018·温州)如图甲为某型号豆浆机示意图，将黄豆和清水放入杯体，经过如图乙“三次加热、二次打浆”的工序，可制作可口的豆浆。
(1)若豆浆机“加热”时功率为1000瓦，“打浆”时功率为200瓦。则按图乙工序完成一次豆浆制作，需消耗多少电能？
(2)为了防止豆浆过少导致“干烧”和豆浆过多导致“溢浆”，小明设计了如图丙所示的电路，La、Lb是两个完全相同的电磁铁，Ra和Rb分别是安装在“防溢浆”水位和“防干烧”水位下方的压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。只有当豆浆液面处在“防干烧”和“防溢浆”水位之间时，电热丝才能工作。(假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变，不考虑衔铁的弹力和重力)
①当液面高度为h0时，闭合电路中的开关S，电磁铁La吸住衔铁，此时压敏电阻的阻值分别为R′a和R′b，请比较两者的大小关系：____________________。
②已知压敏电阻Ra的阻值随液面高度h的变化曲线如图丁所示，请结合Ra的变化曲线画出压敏电阻Rb的值随液面高度h变化的大致曲线，并在图中横坐标上标出“防干烧”水位h1和“防溢浆”水位h2。
第13题图
参考答案
第24课时 电和磁
1．B 2.D 3.A 4.A 5.C 6.C 7.A 8.B 9.A
10．(1)指示磁场方向 (2)小磁针N极的指向与磁场方向相同
(3)电流 (4)保护电路，防止螺线管温度过高
11．磁 B
12．(1)0.8 (2)滑动变阻器滑片向上移动(合理即可)
13．(1)据图乙可知，t加热＝15×60秒＝900秒，t打浆＝60秒 W＝W加热＋W打浆＝P加热t加热＋P打浆t打浆＝1000瓦×900秒＋200瓦×60秒＝9.12×105焦 (2)①R′a②如图
